电机速控制及机床控制线路.pptx

2.5 三相异步电机速度控制线路三相异步电机速度控制线路 根据三相异步电动机的转速公式：根据三相异步电动机的转速公式：得出三相异步电动机的调速可使用改变电动机定子绕组得出三相异步电动机的调速可使用改变电动机定子绕组的磁极对数，改变电源频率或改变转差率的方式。改变转差的磁极对数，改变电源频率或改变转差率的方式。改变转差率调速又可分为绕线转子电动机在转子电路中串接电阻调速、率调速又可分为绕线转子电动机在转子电路中串接电阻调速、绕线转子电动机串级调速、异步电动机交流调压调速等。绕线转子电动机串级调速、异步电动机交流调压调速等。2.5.1 三相笼型电动机的变极调速三相笼型电动机的变极调速 三三相相笼笼型型电电动动机机采采用用改改变变磁磁极极对对数数调调速速。当当改改变变定定子子极极数数时时，转转子子极极数数也也同同时时改改变变。笼笼型型转转子子本本身身没没有有固固定定的的极极数数，它它的的极极数数随随定定子子极极数数而而定定。电电动动机机变变极极调调速速的的优优点点是是，它它既既适适用用于于恒恒功功率率负负载载，又又适适用用于于恒恒转转矩矩负负载载，线线路路简单，维修方便；缺点是有级调速且价格昂贵。简单，维修方便；缺点是有级调速且价格昂贵。改变定子绕组极对数的方法有：改变定子绕组极对数的方法有：(1).装装一一套套定定子子绕绕组组，改改变变它它的的连连接接方方式式，得得到到不不同同的的极对数。极对数。(2).定子槽里装两套极对数不一样的独立绕组。定子槽里装两套极对数不一样的独立绕组。(3).定子槽里装两套极对数不一样的独立绕组，而每套定子槽里装两套极对数不一样的独立绕组，而每套绕组本身又可以改变它的连接方式，得到不同的极对数。绕组本身又可以改变它的连接方式，得到不同的极对数。NS极对数为1N极对数为2NSSV1三角形连接三角形连接 双星形连接双星形连接 V2V2V1W1W1W2U1U2U1U2W2V1星形连接星形连接 双星形连接双星形连接 V2V2V1W1W1W2U1U2U1U2W2双速电机双速电机控制电路控制电路FABBM3QA1QA1SF2BBSF1QA1KFQA3QA2QA0QA2QA3KFQA2SF3KFKFKFQA2QA1QA32.5.2 异步电动机的变频调速异步电动机的变频调速 改改变变异异步步电电动动机机的的供供电电频频率率，即即可可平平滑滑地地调调节节同同步步转转速速，实实现现调调速速运运行行。变变频频调调速速是是利利用用电电动动机机的的同同步步转转速速随随频频率率变变化化的的特特性性，通通过过改改变变电电动动机机的的供供电电频频率率进进行行调调速速的的。在在交交流流异异步步电电动动机机的的各各种种调调速速方方法法中中，变变频频调调速速具具有有调调速速范范围围大大，稳稳定定性性好好，运运行行效效率率高高的的特特点点，已已逐逐步步得得到到推推广广及及应应用用。通通用用变变频频器器可可以以应应用用于于普普通通的的异异步步电电动动机机调调速速控控制制。除除此此之之外外，还还有有高高性性能能专专用用变变频频器器、高高频频变变频频器器、单单相变频器等。相变频器等。由电动机理论可知，三相异步电动机定子每相电动势的由电动机理论可知，三相异步电动机定子每相电动势的有效值为有效值为：如果不计定子阻抗压降，则：如果不计定子阻抗压降，则：式中：式中：U1定子电源电压定子电源电压(V)；E1定子绕组感应电势定子绕组感应电势(V)；f1定子电源的频率定子电源的频率(Hz)；气隙磁通气隙磁通(Wb)；N1线圈匝数。线圈匝数。由上式可见，若端电压由上式可见，若端电压U1不变，则随着的不变，则随着的f1升高，气升高，气隙磁通隙磁通将减小。将减小。又由转矩公式：又由转矩公式：式中：式中：I2转子电流转子电流(A)；Ct转矩常数；转矩常数；cos 2转子电路功率因数。转子电路功率因数。可以看出，可以看出，的减小势必会导致电动机允许输出转矩的减小势必会导致电动机允许输出转矩T的下降，降低电动机的出力。同时，电动机的最大转矩也将的下降，降低电动机的出力。同时，电动机的最大转矩也将降低，严重时会使电动机堵转。若维持端电压降低，严重时会使电动机堵转。若维持端电压U1不变而减小不变而减小f1，则气隙磁通，则气隙磁通将增加，这就会使磁路饱和，励磁电流上升，将增加，这就会使磁路饱和，励磁电流上升，导致铁损急剧增加，这也是不允许的。因此在许多场合，要导致铁损急剧增加，这也是不允许的。因此在许多场合，要求在调频的同时改变定子电压，以维持接近不变。求在调频的同时改变定子电压，以维持接近不变。1)基频以下的恒磁通变频调速基频以下的恒磁通变频调速 这这是是考考虑虑从从基基频频(电电动动机机额额定定频频率率)向向下下调调速速的的情情况况。为为了了保保持持电电动动机机的的负负载载能能力力，应应保保持持气气隙隙主主磁磁通通不不变变。这这就就要要求求在在降降低低供供电电频频率率的的同同时时降降低低感感应应电电动动势势，保保持持U1/f1=常常数数，即即保保持持电电动动势势与与频频率率之之比比为为常常数数。这这种种控控制制又又称称为为恒恒磁磁通通变变频频调调速速，属属于于恒恒转转矩矩调调速速方方式式，但但是是难难于于直直接接检检测测和和直直接接控控制制。当当频频率率较较高高时时，定定子子的的漏漏阻阻抗抗压压降降相相对对比比较较小小，如如忽忽略略不不计计，则则可可以以近近似似地地保保持持定定子子电电压压和和频频率率的的比比值值为为常常数数，即即认认为为，保保持持U1/f1=常常数数。这这就就是是恒恒压压频频比比控控制制方式，是近似的恒磁通控制。方式，是近似的恒磁通控制。2)基频以上的弱磁变频调速基频以上的弱磁变频调速 这这是是考考虑虑由由基基频频开开始始向向上上调调速速的的情情况况。当当频频率率由由额额定定值值向向上上增增大大时时，电电压压由由于于受受额额定定电电压压U1N的的限限制制不不能能再再升升高高，只只能能保保持持U1=U1N不不变变。这这样样必必然然会会使使主主磁磁通通随随着着f1的的上上升升而而减减小小，相相当当于于直直流流电电动动机机弱弱磁磁调调速速的的情情况况，即即近近似似的的恒恒功功率率调速方式。调速方式。2.6 常用机床电气控制线路分析常用机床电气控制线路分析 在前面讨论了三相交流异步电动机的基本控制线路，这在前面讨论了三相交流异步电动机的基本控制线路，这些基本线路是机床电气继电器些基本线路是机床电气继电器接触器控制系统的基本环节。接触器控制系统的基本环节。机床的电气自动控制系统，不仅能完成启动、制动、反转和机床的电气自动控制系统，不仅能完成启动、制动、反转和调速等一些基本要求，而且应保证机床各动作的准确与协调，调速等一些基本要求，而且应保证机床各动作的准确与协调，以满足生产工艺所提出的具体要求，即工作可靠，可实现操以满足生产工艺所提出的具体要求，即工作可靠，可实现操作自动化。作自动化。在本节中，我们将以几台典型机床控制线路为例，分析在本节中，我们将以几台典型机床控制线路为例，分析机床控制线路的工作原理，从而提高识图能力。机床控制线路的工作原理，从而提高识图能力。2.6.1 普通车床电气控制线路普通车床电气控制线路 在金属切削机床中普通车床所占比重最大、应用最广的在金属切削机床中普通车床所占比重最大、应用最广的机床。它能完成切削内圆、外圆、端面、攻螺纹、螺杆、钻机床。它能完成切削内圆、外圆、端面、攻螺纹、螺杆、钻孔、镗孔、倒角、割槽及切断等加工工序。孔、镗孔、倒角、割槽及切断等加工工序。车床的基本运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转，车床的基本运动是主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转，溜板带动刀架直线移动，前者称为主运动，它承受车削时的溜板带动刀架直线移动，前者称为主运动，它承受车削时的主要切削功率；后者称为进给运动，它使刀具移动，以切削主要切削功率；后者称为进给运动，它使刀具移动，以切削新的金属。新的金属。普通车床的结构示意图普通车床的结构示意图1进给箱进给箱 2挂轮箱挂轮箱 3主轴变速箱主轴变速箱 4溜板与刀架溜板与刀架 5溜板箱溜板箱 6尾架尾架 7丝杠丝杠 8光杠光杠 9床身床身 车削加工的切削速度是指工件与车刀接触点的相对速度。车削加工的切削速度是指工件与车刀接触点的相对速度。根据被加工零件的材料的性质、车刀材料、几何形状、工件根据被加工零件的材料的性质、车刀材料、几何形状、工件的直径、加工方式及冷却条件的不同，要求具有不同的切削的直径、加工方式及冷却条件的不同，要求具有不同的切削速度，因而主轴就需要在相当大的范围内变速。对于普通车速度，因而主轴就需要在相当大的范围内变速。对于普通车床，其调速范围一般在床，其调速范围一般在70以上。车削加工一般不要求反转，以上。车削加工一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免乱扣，需要反转退刀，并保证工件但在加工螺纹时，为避免乱扣，需要反转退刀，并保证工件的转速与刀具的移动速度之间具有严格的比例关系，因而溜的转速与刀具的移动速度之间具有严格的比例关系，因而溜板箱与主油箱之间通过齿轮传动系统连接，刀架移动与主抽板箱与主油箱之间通过齿轮传动系统连接，刀架移动与主抽旋转都是由同一台电动机拖动。旋转都是由同一台电动机拖动。车削的特点之一是近似恒功率负载，因而一般中小型车床部是采车削的特点之一是近似恒功率负载，因而一般中小型车床部是采用鼠笼式异步电动机拖动的，其作用是配合齿轮变速箱实行机械调速，用鼠笼式异步电动机拖动的，其作用是配合齿轮变速箱实行机械调速，以满足车削负载的要求；这种调速方式是恒功率调速。少数几种车床以满足车削负载的要求；这种调速方式是恒功率调速。少数几种车床也采用多速鼠笼式异步电动机拖动，但仅靠改变成极对数的电气凋速也采用多速鼠笼式异步电动机拖动，但仅靠改变成极对数的电气凋速还不能满足调速范围的要求仍需采用变速箱，形成机电配合调速、还不能满足调速范围的要求仍需采用变速箱，形成机电配合调速、为了与负载性质相适应，多速异步电动机也是采用恒功率性质的调速为了与负载性质相适应，多速异步电动机也是采用恒功率性质的调速方式。而带有电气调速的车床可以在工作过程中进行电气调速，无需方式。而带有电气调速的车床可以在工作过程中进行电气调速，无需停车。停车。无论是机械调速还是变极对数的机电配合调速，都属于有级调速，无论是机械调速还是变极对数的机电配合调速，都属于有级调速，存在一定的速度损失，影响机床效率的充分发挥、这对中、小型车床存在一定的速度损失，影响机床效率的充分发挥、这对中、小型车床来说不是主要矛盾，但对重型或超重型车床就值得重视。因而这类机来说不是主要矛盾，但对重型或超重型车床就值得重视。因而这类机床往往在考虑拖动方案上采用复杂昂贵的直流拖动系统，以获得平滑床往往在考虑拖动方案上采用复杂昂贵的直流拖动系统，以获得平滑调速，保证机床能提供所需要的切削速度，可以最大限度地发挥机床调速，保证机床能提供所需要的切削速度，可以最大限度地发挥机床的效能。这类车床一船只在大型工厂内使用，但也为数极少。在一般的效能。这类车床一船只在大型工厂内使用，但也为数极少。在一般中、小型普通车床的拖动方案个均采用价格便宜、运转可靠的交流鼠中、小型普通车床的拖动方案个均采用价格便宜、运转可靠的交流鼠笼式异步电动机。笼式异步电动机。车床的辅助运动是指刀架的快进与快退、尾架的移动与车床的辅助运动是指刀架的快进与快退、尾架的移动与工件的夹紧和松开。车床的辅助运动采用自动控制，可以减工件的夹紧和松开。车床的辅助运动采用自动控制，可以减轻体力劳动，缩短辅助工时提高生产率。其拖动一般采用轻体力劳动，缩短辅助工时提高生产率。其拖动一般采用小型异步电动机。小型异步电动机。中、小型车床的电气控制线路的特点是，采用交流异步中、小型车床的电气控制线路的特点是，采用交流异步电动机拖动，且一般主轴运动和进给运动都由一台主轴电动电动机拖动，且一般主轴运动和进给运动都由一台主轴电动机拖动，因而控制线路简单，操作方便。其主轴电动机的启机拖动，因而控制线路简单，操作方便。其主轴电动机的启动和停止能实现自动控制。启动方式按其容量而定。当电动动和停止能实现自动控制。启动方式按其容量而定。当电动机容量在机容量在5KW左右时，均采用直接启动；而容量在左右时，均采用直接启动；而容量在10KW以以上时，为避免对电网的冲击采用降压启动。对主轴电动机上时，为避免对电网的冲击采用降压启动。对主轴电动机空载启动的机床，虽电动机容量较大，但也可采用直接启动，空载启动的机床，虽电动机容量较大，但也可采用直接启动，如上海机床厂制造的如上海机床厂制造的C650车床，其主轴电动机功率为车床，其主轴电动机功率为20KW，却采用了直接启动方式。，却采用了直接启动方式。主主轴轴电电动动机机的的制制动动有有电电气气制制动动相相机机械械制制动动两两种种方方式式，调调速速方方式式通通常常采采用用变变速速箱箱，以以实实现现机机械械有有级级调调速速的的目目的的。主主轴轴旋旋转转方方向向的的改改变变有有两两种种方方法法：一一是是电电气气方方法法，一一是是采采用用离离合合器器的的机机械械方方法法。或或者者两两种种制制动动方方法法同同时时采采用用。这这可可以以根根据据不不同同的的要要求求进进行行选选择择。车车床床加加工工时时需需要要对对刀刀具具进进行行冷冷却却，所所以以，一一般般车车床床都都有有一一台台鼠鼠笼笼式式电电动动机机拖拖动动冷冷却却泵泵，有有的的尚尚备备一台润滑油泵电动机。一台润滑油泵电动机。1.C616普通车床控制线路普通车床控制线路 (1)线路介绍线路介绍 该车床有三台电动机：该车床有三台电动机：M1为主电机，为主电机，M2为润滑泵电机，为润滑泵电机，M3为冷为冷却泵电机。三台电动机由却泵电机。三台电动机由380V三相交流电源供电，由断路器三相交流电源供电，由断路器QA接通，接通，完成操作前电路的准备工作。完成操作前电路的准备工作。(2)电路工作原理电路工作原理 在启动主电动机前，需要先起动润滑油泵电动机在启动主电动机前，需要先起动润滑油泵电动机MA2，才能允许，才能允许主电动机主电动机MA1启动，其作用是保证车床主油箱润滑良好后，方可启动启动，其作用是保证车床主油箱润滑良好后，方可启动主电动机主电动机MA1。主轴电机的控制属于直接正反转控制，不再介绍。主轴电机的控制属于直接正反转控制，不再介绍。(3)控制线路的保护措施控制线路的保护措施 主电动机有必要的短路保护和过载保护，这是由主电动机有必要的短路保护和过载保护，这是由FAl和和BB实现的。实现的。此机床由于其冷却电动机及润滑电动机的容量小，为了尽量减少电器此机床由于其冷却电动机及润滑电动机的容量小，为了尽量减少电器的使用，所以末用过载保护。只设置了短路保护的使用，所以末用过载保护。只设置了短路保护(FA2)。变压器副边为电源指示灯变压器副边为电源指示灯PG提供提供6.3V电压，为机床照明灯电压，为机床照明灯EA提供提供36V电压，电压，EA由开关由开关SF6控制。控制。SF6FA4FA3BBM3QA1BBQA0L1L2L3MA1主电机主电机M3QA3MA2润滑电机润滑电机M3MA3冷却泵电机冷却泵电机QA2FA2TAEASF5QA3QA3QA1SF2SF1QA1QA2SF2SF3SF3QA2QA2QA1QA3SF4PGFA16.3V36V2.C650普通车床控制线路普通车床控制线路 (1).机床的主要结构和运动形式机床的主要结构和运动形式 C650卧式车床属于中型车床，可加工的最大工件回转直径为卧式车床属于中型车床，可加工的最大工件回转直径为1020mm，最大工件长度为，最大工件长度为3000mm。其主要由床身、主轴、刀架、溜。其主要由床身、主轴、刀架、溜板箱和尾架等部分组成。板箱和尾架等部分组成。该车床有两种主要运动：一种是安装在床身主轴箱中的主轴运动，该车床有两种主要运动：一种是安装在床身主轴箱中的主轴运动，称为主运动；另一种是溜板箱中的溜板带动刀架的直线运动，称为进称为主运动；另一种是溜板箱中的溜板带动刀架的直线运动，称为进给运动。刀具安装在刀架上，与滑板一起沿主轴轴线方向实现进给移给运动。刀具安装在刀架上，与滑板一起沿主轴轴线方向实现进给移动，主轴的转动和溜板箱的移动均由主电机驱动。动，主轴的转动和溜板箱的移动均由主电机驱动。由于加工的工件比较大，加工时其转动惯量也比较大，需要有停由于加工的工件比较大，加工时其转动惯量也比较大，需要有停车制动的功能。车制动的功能。为了加工螺纹等工件，主轴需要正、反转运动。主轴转速应该在相为了加工螺纹等工件，主轴需要正、反转运动。主轴转速应该在相当大的范围内可以调节，还需要提供切削液，并且为了减轻工人的劳当大的范围内可以调节，还需要提供切削液，并且为了减轻工人的劳动强度和节省辅助工作时间，而要求带动刀架移动的滑板能够快速移动强度和节省辅助工作时间，而要求带动刀架移动的滑板能够快速移动。动。(2).电力拖动及控制要求电力拖动及控制要求 从车床的加工工艺出发，对拖动控制有如下要求：从车床的加工工艺出发，对拖动控制有如下要求：A、主轴电机的点动、直接起动、双向运行与反接制动；主轴电机的点动、直接起动、双向运行与反接制动；B、冷却泵电机直接起动和停止；、冷却泵电机直接起动和停止；C、刀架快速移动电机直接起动和停止；、刀架快速移动电机直接起动和停止；D、具有必要的短路和过载保护；、具有必要的短路和过载保护；E、应有安全的照明装置。、应有安全的照明装置。(3).主电路分析主电路分析BB1M3QA1QA0L1L2L3MA1主电机主电机M3QA4MA2冷却泵电机冷却泵电机M3MA3快移电机快移电机QA2QA3RAKF1APABB2FA1QA5BSFA2 主电机主电机MA1的短路保护由断路器的短路保护由断路器QA0完成。完成。QA1为正转接触器，为正转接触器，QA2为为反转接触器。电流表反转接触器。电流表PA监视主电机绕监视主电机绕组工作时的电流变化。为防止电流表被组工作时的电流变化。为防止电流表被起动电流冲击损坏，利用时间继电器起动电流冲击损坏，利用时间继电器KF1在起动时短时将电流表短接。接触在起动时短时将电流表短接。接触器器QA3可控制主电路中是否接入限流电可控制主电路中是否接入限流电阻阻RA，用于防止频繁点动和反接制动，用于防止频繁点动和反接制动时的过大电流。时的过大电流。速度继电器速度继电器BS用于反接制动时的用于反接制动时的速度检测，正常正转时速度检测，正常正转时BS2动合触点闭动合触点闭合，正常反转时合，正常反转时BS1动合触点闭合。动合触点闭合。刀架快移电机短时工作，不设过载刀架快移电机短时工作，不设过载保护。保护。(4).控制电路分析控制电路分析主电机点动控制主电机点动控制(正转、正转、BS2闭合闭合)SF6FA4FA3BB1M3QA1QA1SF3BB1SF1QA1KF1QA0QA2QA3L1L2L3MA1主电机主电机M3QA4MA2冷却泵电机冷却泵电机M3MA3快移电机快移电机QA2QA3RAKF1APABB2FA1QA5BSTAEA36V110V FA5SF2KF2SF3KF2KF2nBS1QA3nBS2SF4SF4QA2QA2QA1KF2BB2SF5 QA4QA4BGQA5FA2KF2SF6FA4FA3BB1M3QA1QA1SF3BB1SF1QA1KF1QA0QA2QA3L1L2L3MA1主电机主电机M3QA4MA2冷却泵电机冷却泵电机M3MA3快移电机快移电机QA2QA3RAKF1APABB2FA1QA5BSTAEA36V110V FA5SF2KF2SF3KF2KF2nBS1QA3nBS2SF4SF4QA2QA2QA1KF2BB2SF5 QA4QA4BGQA5FA2(4).控制电路分析控制电路分析主电机正转起动主电机正转起动(通过通过KF2自锁、断开制动自锁、断开制动)KF2SF6FA4FA3BB1M3QA1QA1SF3BB1SF1QA1KF1QA0QA2QA3L1L2L3MA1主电机主电机M3QA4MA2冷却泵电机冷却泵电机M3MA3快移电机快移电机QA2QA3RAKF1APABB2FA1QA5BSTAEA36V110V FA5SF2KF2SF3KF2KF2nBS1QA3nBS2SF4SF4QA2QA2QA1KF2BB2SF5 QA4QA4BGQA5FA2KF2(4).控制电路分析控制电路分析主电机正转中制动主电机正转中制动正转过程中，按下停车按钮正转过程中，按下停车按钮SF1，则，则QA1、QA3、KF1均失电。当停车按钮释放，均失电。当停车按钮释放，由于惯性，速度继电器触点由于惯性，速度继电器触点BS2仍然闭合，仍然闭合，使使QA2得电，但不能自锁，进入反接制得电，但不能自锁，进入反接制动过程；当速度降低到一定程度，动过程；当速度降低到一定程度，BS2断断开，制动结束。开，制动结束。2.6.2 X62W卧式万能铣床电气控制线路分析卧式万能铣床电气控制线路分析 1.铣床的结构铣床的结构X62WX62W万能卧式铣床结构示意图万能卧式铣床结构示意图1 1底座底座 2 2进给电动机进给电动机 3 3升降台升降台 4 4进给变速手柄及变速盘进给变速手柄及变速盘5 5溜板溜板 6 6转动部分转动部分 7 7工作台工作台 8 8刀架支杆刀架支杆 9 9悬梁悬梁 1010主轴主轴1111主轴主轴变速盘变速盘 1212主轴变速手柄主轴变速手柄 1313床身床身 1414主轴电动机主轴电动机 2.机床运动和传动情况机床运动和传动情况主运动主运动主轴的旋转运动主轴的旋转运动进给运动进给运动工作台在三个相互垂直方向上的直线运动工作台在三个相互垂直方向上的直线运动(手动或机动手动或机动)辅助运动辅助运动工作台在三个相互垂直方向上的快速直线运动工作台在三个相互垂直方向上的快速直线运动铣床采用单独传动形式，即主轴和工作台分别由铣床采用单独传动形式，即主轴和工作台分别由两台电动机拖动两台电动机拖动，且进给电动机与进给箱均安装在升降台上，这且进给电动机与进给箱均安装在升降台上，这 样，快速移动也由进样，快速移动也由进给电动机经快速传动链来获得。给电动机经快速传动链来获得。为提高主轴旋转的均匀性并消除铣削加工时的振动，主轴上装有为提高主轴旋转的均匀性并消除铣削加工时的振动，主轴上装有飞飞轮轮。主轴由主轴电动机经主轴变速箱驱动，可获得。主轴由主轴电动机经主轴变速箱驱动，可获得18种转速种转速，调速，调速范围为范围为50。工作台在三个方向上的进给运动，由进给电动机经进给变速箱获得工作台在三个方向上的进给运动，由进给电动机经进给变速箱获得18种不同转速再经不同传动路线传递给三个进给丝杠来实现。种不同转速再经不同传动路线传递给三个进给丝杠来实现。3.万能卧式铣床的电力拖动特点与控制要求万能卧式铣床的电力拖动特点与控制要求 (1).采用单独传动，即主轴和工作台分别由主轴电动机，进给电动采用单独传动，即主轴和工作台分别由主轴电动机，进给电动机拖动。而工作台工作进给与快速移动由进给电动机拖动；经电磁离合机拖动。而工作台工作进给与快速移动由进给电动机拖动；经电磁离合器传动来获得。器传动来获得。(2).主轴能移实现正、反转但旋转方向不需经常改变。主轴能移实现正、反转但旋转方向不需经常改变。(3).采用电磁离合器控制主轴停车制动和主轴上刀制动。采用电磁离合器控制主轴停车制动和主轴上刀制动。(4).进给电动机能正、反转。而且，同一时间只允许工作台只有一进给电动机能正、反转。而且，同一时间只允许工作台只有一个方向的移动，故应有联锁保护。个方向的移动，故应有联锁保护。(5).使用圆工作台时，工作台不得移动使用圆工作台时，工作台不得移动。(6).主轴旋转和工作台进给应有先后顺序控制。主轴旋转和工作台进给应有先后顺序控制。(7).应有冷却泵电动机拖动冷却泵，供给冷却液。应有冷却泵电动机拖动冷却泵，供给冷却液。(8).为为适适应应铣铣削削加加工工时时操操作作者者的的正正面面与与侧侧面面操操作作要要求求，机机床床应应对对主主轴电动机的起动与停止及工作台的快速移动控制，具有两地操作。轴电动机的起动与停止及工作台的快速移动控制，具有两地操作。(9).工作台上下，左右、前后六个方向的运动应具有限位保护。工作台上下，左右、前后六个方向的运动应具有限位保护。(10).应有局部照明电路。应有局部照明电路。FA2BB1M3SF1QA0L1L2L3MA1主电机主电机M3MA2冷却泵电机冷却泵电机M3MA3进给电机进给电机QA1BB2FA1QA348VQA2SF7SF8BB3FA3TATBFA4SF2 SF9MB1MB2MB3QA4QA4FA56VPGFA624VEAFA7110V4.控制线路分析控制线路分析主电路及主轴制动、工作台工进和快进主电路及主轴制动、工作台工进和快进 SF8换向开关可改变主轴转向。换向开关可改变主轴转向。SF1、SF2两地停车按钮、两地停车按钮、SF9为换为换刀旋钮。刀旋钮。QA4得电表示工作台快动方式，失电表示工作台工进方式。得电表示工作台快动方式，失电表示工作台工进方式。SF10为控制电为控制电路供电路供电FA2BB1M3QA0L1L2L3MA1主电机主电机M3MA2冷却泵电机冷却泵电机M3MA3进给电机进给电机QA1BB2FA1QA2SF7SF8BB34.控制线路分析控制线路分析主轴电机的起动和停止主轴电机的起动和停止 停止时通过电磁制停止时通过电磁制动器动器MB1进行制动。进行制动。110VBB2BB1SF9SF1SF2BG7BG7SF3SF4QA1QA1BB3SF5QA4QA4QA1BG6BG4BG6SF6SF11SF11BG3BG1BG2SF11BG3BG2BG4QA2QA3BG1QA2QA3SF3、SF4两地起动。两地起动。SF1、SF2两地停车。两地停车。FA2BB1M3QA0L1L2L3MA1主电机主电机M3MA2冷却泵电机冷却泵电机M3MA3进给电机进给电机QA1BB2FA1QA2SF7SF8BB34.控制线路分析控制线路分析主轴换铣刀控制主轴换铣刀控制110VBB2BB1SF9SF1SF2BG7BG7SF3SF4QA1QA1BB3SF5QA4QA4QA1BG6BG4BG6SF6SF11SF11BG3BG1BG2SF11BG3BG2BG4QA2QA3BG1QA2QA3为避免更换铣刀时主轴转动，应为避免更换铣刀时主轴转动，应将主轴制动。旋钮将主轴制动。旋钮SF9旋至换刀位旋至换刀位置置 动合触点闭合动合触点闭合电磁制动器电磁制动器器器MB1得电得电 将电动机主轴抱住；将电动机主轴抱住；同时动断触点断开同时动断触点断开切断控制电切断控制电路。路。4.控制线路分析控制线路分析主轴变速时的冲动控制主轴变速时的冲动控制 冲动控制冲动控制目的目的是使齿轮系统调整传动比以后能够快速是使齿轮系统调整传动比以后能够快速重新啮合重新啮合。冲。冲动控制是利用变速手柄与动控制是利用变速手柄与冲动行程开关冲动行程开关BG7(有点动功能有点动功能)，通过机械联，通过机械联动机构实现的，见下图所示。动机构实现的，见下图所示。主轴变速的冲动控制示意图主轴变速的冲动控制示意图1变速手柄变速手柄；2凸轮凸轮3弹簧杆弹簧杆；4变速盘变速盘 4.控制线路分析控制线路分析工作台进给控制工作台进给控制FA2BB1M3QA0L1L2L3MA1主电机主电机M3MA2冷却泵电机冷却泵电机M3MA3进给电机进给电机QA1BB2FA1QA2SF7SF8BB3110VBB2BB1SF9SF1SF2BG7BG7SF3SF4QA1QA1BB3SF5QA4QA4QA1BG6BG4BG6SF6SF11SF11BG3BG1BG2SF11BG3BG2BG4QA2QA3BG1QA2QA3 工作台左右移动选择手柄在左，工作台左右移动选择手柄在左，BG2受压；在右，受压；在右，BG1受压；在中位，受压；在中位，BG1、BG2都不受压；都不受压；工作台上下工作台上下(左右左右)移动选择手柄在下移动选择手柄在下(前前)，BG3受压；在上（后），受压；在上（后），BG4受压；受压；在中位，在中位，BG3、BG4都不受压；都不受压；选择圆工作台工作，则旋钮选择圆工作台工作，则旋钮SF11相对相对于当前状态发生动作；选择平面工作台，于当前状态发生动作；选择平面工作台，则旋钮则旋钮SF11处于当前位置。处于当前位置。上下、前后的实现依靠传动链的不同。上下、前后的实现依靠传动链的不同。利用控制线路实现进给方向的联锁。利用控制线路实现进给方向的联锁。利用利用BG6实现进给冲动控制。实现进给冲动控制。2.6.3 Z4030摇臂钻床控制线路分析摇臂钻床控制线路分析 1.结构与运动形式结构与运动形式 2.控制要求控制要求运动部件较多，采用多电动机拖动。运动部件较多，采用多电动机拖动。要求主轴及进给有较大的调速范围。要求主轴及进给有较大的调速范围。主运动与进给运动由一台电动机拖动，经主轴与进给传动主运动与进给运动由一台电动机拖动，经主轴与进给传动机构实现主轴旋转和进给。机构实现主轴旋转和进给。主轴要求正反转。由机械方法获得，主轴电动机只需单方主轴要求正反转。由机械方法获得，主轴电动机只需单方向旋转。向旋转。对立柱、主轴箱及摇臂的夹紧放松采用液压技术。对立柱、主轴箱及摇臂的夹紧放松采用液压技术。具有必要的联锁与保护。具有必要的联锁与保护。QA5SF4 3.控制线路控制线路主轴电动机的控制过程主轴电动机的控制过程FA2BB1M3QA0L1L2L3MA1主电机主电机M3MA4冷却泵电机冷却泵电机M3MA2摇臂升降电机摇臂升降电机QA1FA1QA2SF7BB2QA3M3BB3QA4QA5TA20124VFA33016VFA4110VBB2BB1SF2QA1QA1BG2QA2QA3FA5BG5SF1BG1BG6KF1SF3SF4SF3QA3QA2BG2KF1BB3QA4QA5QA4SF5BG3SF6 KF1KF1SF5SF6MBMA3液压泵电机液压泵电机通过按钮通过按钮SF1、SF2完成完成 3.控制线路控制线路摇臂升降及夹紧、放松控制摇臂升降及夹紧、放松控制QA5SF4FA2BB1M3QA0L1L2L3MA1主电机主电机M3MA4冷却泵电机冷却泵电机M3MA2摇臂升降电机摇臂升降电机QA1FA1QA2SF7BB2QA3M3BB3QA4QA5TA20124VFA33016VFA4110VBB2BB1SF2QA1QA1BG2QA2QA3FA5BG5SF1BG1BG6KFSF3SF4SF3QA3QA2BG2KFBB3QA4QA5QA4SF5BG3SF6KFKFSF5SF6MBMA3液压泵电机液压泵电机 摇臂钻床工作时，摇臂应夹紧摇臂钻床工作时，摇臂应夹紧在外立柱上。在摇臂上升或下降之在外立柱上。在摇臂上升或下降之前，须先松开夹紧装置，当摇臂上前，须先松开夹紧装置，当摇臂上升或下降到预定位置时，夹紧装置升或下降到预定位置时，夹紧装置应自动将摇臂夹紧。应自动将摇臂夹紧。按下按钮按下按钮SF3，时间继电器，时间继电器KF得电，其瞬动触点闭合，接触得电，其瞬动触点闭合，接触器器QA4得电，液压泵电机得电，液压泵电机MA3起起动，电磁阀动，电磁阀MB得电得电,产生的高压油产生的高压油经二位六通阀进入摇臂松开油腔，经二位六通阀进入摇臂松开油腔，推动活塞和菱形块，使摇臂松开，推动活塞和菱形块，使摇臂松开，BG3未受压。当摇臂完全松开后，未受压。当摇臂完全松开后，活塞杆通过弹簧片压动限位开关活塞杆通过弹簧片压动限位开关BG2，BG2动断触点断开，动断触点断开，QA4失失电，液压泵停机；同时，电，液压泵停机；同时，BG2动合动合触点闭合，触点闭合，QA2得电，摇臂上升。得电，摇臂上升。当摇臂到达指定位置，松开当摇臂到达指定位置，松开按钮按钮SF3，KF、QA2立即失电，立即失电，经延时后经延时后KF延时动断触点闭合，延时动断触点闭合，由于此时摇臂处于松开状态，因由于此时摇臂处于松开状态，因此，此，BG3未受压，未受压，MB、QA5得电，得电，液压泵电机反转，产生的高压油液压泵电机反转，产生的高压油经另一条油路流入二位六通阀进经另一条油路流入二位六通阀进入摇臂夹紧油腔，反向推动活塞入摇臂夹紧油腔，反向推动活塞与菱形块，使摇臂夹紧。当摇臂与菱形块，使摇臂夹紧。当摇臂夹紧，夹紧，BG3受压，受压，QA5、MB失电，失电，液压泵停机，电磁阀复位。液压泵停机，电磁阀复位。行程开关行程开关BG1为摇臂上升极限位为摇臂上升极限位置保护，置保护，BG6为摇臂下降极限位置保为摇臂下降极限位置保护。护。QA5SF4 3.控制线路控制线路主轴箱与立柱的夹紧与放松主轴箱与立柱的夹紧与放松FA2BB1M3QA0L1L2L3MA1主电机主电机M3MA4冷却泵电机冷却泵电机M3MA2摇臂升降电机摇臂升降电机QA1FA1QA2SF7BB2QA3M3BB3QA4QA5TA20124VFA33016VFA4110VBB2BB1SF2QA1QA1BG2QA2QA3FA5BG5SF1BG1BG6KF1SF3SF4SF3QA3QA2BG2KF1BB3QA4QA5QA4SF5BG3SF6 KF1KF1SF5SF6MBMA3液压泵电机液压泵电机 立柱与主轴箱均采用液压操作进立柱与主轴箱均采用液压操作进行夹紧与放松，二者同时进行。此时行夹紧与放松，二者同时进行。此时要求二位六通阀要求二位六通阀MB不通电。不通电。按下夹紧按钮按下夹紧按钮SF5，则，则QA4得电得电而而MB失电，液压泵电机正转，高压失电，液压泵电机正转，高压油经二位六通阀到另一条油路，推动油经二位六通阀到另一条油路，推动活塞与菱形块，使立柱和主轴箱同时活塞与菱形块，使立柱和主轴箱同时松开，行程开关松开，行程开关BG4未受压。未受压。SF6则可控制立柱和主轴箱的夹则可控制立柱和主轴箱的夹紧，此时紧，此时BG4受压。受压。3.控制线路控制线路照明指示电路照明指示电路FA2BB1M3QA0L1L2L3MA1主电机主电机M3MA4冷却泵电机冷却泵电机M3MA2摇臂升降电机摇臂升降电机QA1FA1QA2SF7BB2QA3M3BB3QA4QA5TA20124VFA33016VFA4110VFA5BG4SF7MA3液压泵电机液压泵电机20124VELBG43016VPG1PG2QA1PG3EL照明灯；照明灯；PG1主轴箱松开指示灯；主轴箱松开指示灯；PG2主轴箱夹紧指示灯；主轴箱夹紧指示灯；PG3主电机工作指示灯。主电机工作指示灯。